步入21世纪以来，解决能源短缺及环境恶化的问题越来越成为世界各国所面临的迫切和紧要的难题，人们为此做着积极努力的应对。生物质能由于具有对生态环境友好，区域性资源制约小等优点，而越发地被人们所重视。我国作为一个农、林业大国，生物质储能十分可观，但现阶段生物质能利用主要是在农村，多为传统的利用方式，效率低下，如何发展各种生物质能的转换利用技术，推广生物质能洁净燃烧和高效利用装置，可以说对发展低碳经济，加快新农村的建设有着很现实的意义。针对当前小型生物质气化燃烧装置存在的功能单一、热效率低、大功率运行时气化及燃烧不稳定等问题进行了分析，并借鉴了吉林大学研究者过去在生物质炉上的设计经验，根据生物质燃料玉米芯的燃烧特性，设计并改进了多功能生物质气化燃烧装置，与之前设计的生物质炉相比，该装置采取了生物质燃料气化和直接燃烧两种工作方式，具有炊事、采暖、卫浴用热等多项功能。本论文以此气化燃烧装置为研究主体，搭建试验台，进行了热工性能、排放性能和气化性能等试验研究。试验结果表明当生物质气化燃烧装置在大功率直燃运行，自然通风条件下，通过调节燃料层厚度和烟道调节风门的开度来寻找最佳运行状态。在最佳运行状态下，其有效利用热功率及热效率均可达到设计要求，但排烟中CO浓度偏高；小功率气化运行时，通过改变气化剂通入量，来测定不同条件下的气化可燃气的供热强度，在最佳气化剂通入量下，气化可燃气的供热强度接近设计值，运行中大而高的火焰呈扩散式燃烧，部分可燃气燃烧释放的热量未被有效利用，这是气化可燃气供热强度稍低于设计值的主要原因。针对多功能生物质气化燃烧装置在大功率直接燃烧时CO排放浓度偏高的问题进行研究分析，通过CFD方法，借助Fluent软件模拟冷态空气在燃烧装置内的流动情况，通过模拟结果了解到，燃烧室内的流动存在着较大面积的空气滞留死区，分析此原因使得生物质燃料燃烧产生的挥发分和可燃气体不能与空气进行很好地混合，充分地燃烧，从而造成了CO排放浓度偏高。为了增强燃烧室内气体的扰动，选择对火焰通道进行三组改型，并分别对改型后的燃烧装置进行冷态空气流动模拟和性能试验。模拟结果显示，改型后燃烧装置各燃烧室内的空气滞留区域有了明显的缩小，空气扰动有了不同程度的增强；试验结果显示，改型后燃烧装置的热效率提高了4%，可达76.92%，CO的排放浓度可降低至600ppm以下，改型设计起到了优化的效果。综上所述，本文在多功能生物质气化燃烧装置的性能研究分析中，采用的试验和仿真模拟相结合的方式为改善炉内燃烧环境，降低污染物排放，强化换热等起到了积极作用，这对今后生物质燃烧装置的设计与运行管理具有一定的指导意义。